Rak dotyczy ogółu ludności w sposób szeroki i intensywny. Stanowi on 1 / 4 zgonów w USA. Roczna liczba zachorowań na raka ma wzrosnąć w przeciągu dwóch następnych dekad do 22 milionów. Istniejące leki stosowane w chemioterapii są nie tylko skuteczne w 97% przypadków, ale również mogą powodować ciężkie uszkodzenia ciała jako całości ze względu na wysoką toksyczność leków. Wszyscy jesteśmy zaznajomieni z przerażającymi skutkami chemioterapii, wypadanie włosów, dziury w jelitach, obrzęk ciała, nieprawidłowe krwawienie, uczucie dużego zmęczenia, to tylko kilka z nich. Wielu pacjentów z rakiem woli wybrać śmierć od przechodzenia agonii chemioterapii poprzez odmowę leczenia.

Powodem ciężkiej toksyczności leków przeciwrakowych leży w ich niskiej selektywności. Zmierzające do zabijania komórek nowotworowych leki również masowo niszczą normalne komórki i utrudniają wzrost nowych, zdrowych komórek. W ten sposób powstają tragiczne cierpienia bardzo często postrzegane na oddziałach onkologii. Współczesne leki na raka próbują leczyć pacjentów zabijając ich w tym samym czasie. Rozwiązanie leży w znalezieniu nowego sposobu namierzania przez leki komórek nowotworowych i ich działanie z minimalną szkodą dla zdrowych komórek.

Idealny cel dla leków na raka powinien być powszechnie spotykany w szerokim zakresie komórek nowotworowych i występować w znacznie mniejszej ilości w normalnych komórkach. Naukowcy odkryli ten cel, a jest nim białko o nazwie „c-src”. Wśród połowy najczęstszych i najgroźniejszych nowotworów człowieka odkryta została wysoka aktywność c-src i okazała się być podstawowym elementem, który powoduje raka. W związku z tym, hamując aktywność c-src można dokonać przełomu w leczeniu raka i uchronić olbrzymią populację ludzi przed dysfunkcją c-src.

W tym przypadku idealny lek powinien tylko hamować aktywność c-src bez zakłócania normalnej funkcji komórek, prowadzonych przez inne białka, w tym te, które bardzo przypominają c-src. Tak jak w słynnym cytacie ze „Sztuki Wojny” – „Jeśli znasz zarówno przeciwnika i siebie, nie musisz się obawiać wyników kolejnych stu bitew. Jeśli znasz tylko siebie, ale nie wroga, za każdym zdobytym zwycięstwem stać będzie porażka” – tak i tu potrzebna jest nam wiedza. Oczywistym jest zatem, że posiadanie wiedzy na temat białka c-src jest kluczem do projektowania idealnego leku, znajmość jego słabych punktów pozwoli znaleźć nam punkty zaczepienia. To jest łatwe do realizacji w teorii, ale bardzo trudne do realizacji w praktyce, z powodu ogromnej mocy obliczeniowej, której wymaga analiza zachowania dynamicznego i strukturalnego c-src. Wszystko, co naukowcy mieli wcześniej, to tylko kilka statycznych analiz c-src, dopóki nie rozpoczął się projekt Folding@home.

Folding@home wykorzystuje nieużywaną moc obliczeniową komputerów od ochotników na całym świecie. Łączna moc obliczeniowa w sieci informatycznej Folding@home czyni go najszybszym super komputerem na świecie. W wyniku funkcjonowania projektu, naukowcom udało się zasymulować ruch każdego atomu c-src oraz otaczających go molekuł wody, dzięki czemu odkryli główne „słabe ogniwo” c-src, które może być wykorzystywane do powstrzymywania jego rakotwórczego działania.

Ten słaby punkt istnieje wyłącznie w pośrednim etapie transformacji c-src ze stanu aktywnego do nieaktywnego. Te szczegóły w zmianach strukturalnych c-src w różnych stanach są trudne do badania, dodatkowo okazują się być bardzo ważne dla rozwoju leku o pożądanych cechach. Nowoodkrytą „słabością” jest unikalna struktura c-src, która wiąże się z niektórymi lekami. To sprawia, że możliwe jest wpływanie idealnego leku tylko na c-src i niz poza nim, co znacząco zminimalizuje szkody w normalnych komórkach.

To badanie to fantastyczny punkt wyjścia i szablon dla przyszłych badań. Naukowcy mogą dodać bardziej złożone interakcje do przyszłych symulacji. Również mogą badać interakcje pojedynczego leku na złożone struktury c-src, co może prowadzić do wynalezienia idealnego leku o bardzo dużej mocy działania. Ponadto te same techniki mogą być wykorzystane do badania innych białek związanych z rakiem na poziomie atomowym, a z kolei ich subtelne różnice strukturalne mogą być używane do projektowania w przyszłości leków o wysokiej specyficzności i selektywności.

Misja Folding@Home jest pięknym przykładem zjednoczonego świata do zwalczania wspólnego wroga ludzkości. Dzięki zbiorowej mocy naszej grupy badawczej i naszych darczyńców ustanowimy nowe granice biotechnologii i ponownie zdefiniujemy niemożliwe.

Źródła:
• 1. American Cancer Society. 2014 Cancer Facts and Figures.
• 2. World Health Organization. Cancer Key Facts.
• 3. Cairns, J. The treatment of diseases and the war against cancer. Scientific America.253(5): 51-59 (1985).
• 4. Morgan, G., Wardy, R. & Bartonz, M. The contribution of cytotoxic chemotherapy to 5-year survival in adult malignancies. Clinical Oncology. 16: 549-560 (2004).
• 5. Dehm, S. & Bonham, K. SRC gene expression in human cancer: the role of transcriptional activation. Biochem. Cell Biol. 82 (2): 263–74 (2004).
• 6. Shirts, M. & Pande, V. Screen savers of the world unite!. Science. 290, 1903-1904 (2000).
• 7. PS3 network enters record books. BBC News. 02 Nov 2007. Web. 15 Mar 2014.